JPH04181204A - 光導波路の作製方法 - Google Patents
光導波路の作製方法Info
- Publication number
- JPH04181204A JPH04181204A JP31066690A JP31066690A JPH04181204A JP H04181204 A JPH04181204 A JP H04181204A JP 31066690 A JP31066690 A JP 31066690A JP 31066690 A JP31066690 A JP 31066690A JP H04181204 A JPH04181204 A JP H04181204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- refractive index
- optical waveguide
- layer
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 102
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 235000007575 Calluna vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
屈折率の異なる結晶層を積層して成る光導波路に関し。
該結晶層の成長時に該光導波路の端部に反射面を自己整
合的に形成することを目的とし。
合的に形成することを目的とし。
第１の屈折率を有し且つ（１００）面を表出する第１の
結晶層を備えた基板面に〈Ｏｌｌ〉方向に延在する端辺
を有する絶縁膜から成るマスクを形成し。
結晶層を備えた基板面に〈Ｏｌｌ〉方向に延在する端辺
を有する絶縁膜から成るマスクを形成し。
該マスクから表出する該基板面に前記第１の屈折率より
大きな第２の屈折率を有する第２の結晶層と前記第２の
屈折率より小さな屈折率を有する第３の結晶層とを順次
エピタキシャル成長させることにより該第２および第３
の結晶層の端部に該マスク端辺に平行な（１１１）面を
表出させ、該第３の結晶層を少なくとも前記マスク端辺
に平行な（１１１）面近傍において該マスク端辺に垂直
方向に延在する部分を有するメサストライプ状に加工す
るか、または、第１の屈折率を有し且つ（１００）面を
表出する第１の結晶層を備えた基板面に〈０１１〉方向
に延在する第１の部分と該第１の部分から延在する第２
の部分を有する溝を形成し、該溝の第１の部分に直交す
る端辺を有し且つ該端辺に関して該溝の第２の部分を含
む側の領域を選択的に表出する絶縁膜から成るマスクを
該基板表面に形成し、該マスクから表出する該基板表面
に前記第１の屈折率より大きな第２の屈折率を有する第
２の結晶層と前記第２の屈折率より小さな屈折率を有す
る第３の結晶層を順次エピタキシャル成長させることに
より該第２および第３の結晶層の端部に該マスク端辺に
平行な（１１１）面を表出させるように構成する。
大きな第２の屈折率を有する第２の結晶層と前記第２の
屈折率より小さな屈折率を有する第３の結晶層とを順次
エピタキシャル成長させることにより該第２および第３
の結晶層の端部に該マスク端辺に平行な（１１１）面を
表出させ、該第３の結晶層を少なくとも前記マスク端辺
に平行な（１１１）面近傍において該マスク端辺に垂直
方向に延在する部分を有するメサストライプ状に加工す
るか、または、第１の屈折率を有し且つ（１００）面を
表出する第１の結晶層を備えた基板面に〈０１１〉方向
に延在する第１の部分と該第１の部分から延在する第２
の部分を有する溝を形成し、該溝の第１の部分に直交す
る端辺を有し且つ該端辺に関して該溝の第２の部分を含
む側の領域を選択的に表出する絶縁膜から成るマスクを
該基板表面に形成し、該マスクから表出する該基板表面
に前記第１の屈折率より大きな第２の屈折率を有する第
２の結晶層と前記第２の屈折率より小さな屈折率を有す
る第３の結晶層を順次エピタキシャル成長させることに
より該第２および第３の結晶層の端部に該マスク端辺に
平行な（１１１）面を表出させるように構成する。
本発明は、屈折率の異なる結晶層を積層して成る光導波
路に関する。
路に関する。
基板上に下部クラッド層、コア層および上部クラッド層
を積層した屈折率分布型の光導波路か。
を積層した屈折率分布型の光導波路か。
光分岐回路や光スィッチに用いられている。このような
光導波路は、一般に０．１〜１μｍ程度の厚さのコア層
の端面に光を入射させるために９発光素子や受光素子あ
るいは光ファイバ等との光結合のだめの配置における空
間的な制約か大きく、また、これらの位置合わせに高精
度を必要とする。
光導波路は、一般に０．１〜１μｍ程度の厚さのコア層
の端面に光を入射させるために９発光素子や受光素子あ
るいは光ファイバ等との光結合のだめの配置における空
間的な制約か大きく、また、これらの位置合わせに高精
度を必要とする。
この問題を解決する方法として９本発明者らは。
光導波路の端部を傾斜面とし、これを反射面として光を
光導波路の光軸とほぼ垂直方向に偏向し。
光導波路の光軸とほぼ垂直方向に偏向し。
基板側または上部クラッド側から射出させる構造を提案
している。（特願昭６３−２２３８０３．および、特願
平〇２−０９２０４８参照） これにより、光導波路と同一基板に形成されたフォトダ
イオード等の光吸収層の面に光を入射させる構造とする
とともに、これらを一体化することによって２位置合わ
せに関する上記問題を解決可能とした。
している。（特願昭６３−２２３８０３．および、特願
平〇２−０９２０４８参照） これにより、光導波路と同一基板に形成されたフォトダ
イオード等の光吸収層の面に光を入射させる構造とする
とともに、これらを一体化することによって２位置合わ
せに関する上記問題を解決可能とした。
しかし、上記のように光導波路の端部に傾斜面を形成す
る方法としては、ケミカルエツチングや、例えばＲＩＢ
Ｅ （リアクティブイオンビームエツチング）等のドラ
イエツチングを用いていたために。
る方法としては、ケミカルエツチングや、例えばＲＩＢ
Ｅ （リアクティブイオンビームエツチング）等のドラ
イエツチングを用いていたために。
反射面か粗面になりやすく、また、所望の平坦性や面方
位を再現性よく得ることが困難である問題かあった。
位を再現性よく得ることが困難である問題かあった。
本発明は、特定の面方位を有し、平滑かつ平坦性のよい
傾斜面を反射面として端部に備えた先導波路を再現性よ
く形成可能とすることを目的とする。
傾斜面を反射面として端部に備えた先導波路を再現性よ
く形成可能とすることを目的とする。
上記目的は２第１の屈折率を有し且つ（１００）面を表
出する第１の結晶層を備えた基板面に＜ ０１１＞方向
に延在する端辺を有する絶縁膜から成るマスクを形成す
る工程と、該マスクから表出する該基板面に前記第１の
屈折率より大きな第２の屈折率を有する第２の結晶層と
前記第２の屈折率より小さな屈折率を有する第３の結晶
層とを順次エピタキシャル成長させることにより少なく
とも該第２および第３の結晶層の端部に該マスク端辺に
平行な（１１１）面を表出させる工程と、該第３の結晶
層を少なくとも前記マスク端辺に平行な（１１，１）面
近傍において該マスク端辺に垂直方向に延在する部分を
有するメサストライプ状に加工する工程とを含むか、ま
たは、第１の屈折率を有し且つ（＋００）面を表出する
結晶層を備えた基板面に＜０１Ｄ方向に延在する第１の
部分と該第１の部分から延在する第２の部分を有する溝
を形成する工程と、該溝の第１の部分に直交する端辺を
有し且つ該端辺に関して該溝の第２の部分を含む側の領
域を選択的に表出する絶縁膜から成るマスクを該基板表
面に形成する工程と、該マスクから表出する該基板表面
に前記第１の屈折率より大きな第２の屈折率を有する第
２の結晶層と前記第２の屈折率より小さな屈折率を有す
る第３の結晶層を順次エピタキシャル成長させることに
より少なくとも該第２および第３の結晶層の端部に該マ
スク端辺に平行な（１１１）面を表出させる工程とを含
むかのいずれかにより該第２の結晶層をコア層とし且つ
該第１および第３の結晶層をクラッド層とし且つ前記マ
スクの端辺に平行な（１１１）面を反射面として有する
先導波路を形成することを特徴とする本発明に係る光導
波路の作製方法によって達成される。また。
出する第１の結晶層を備えた基板面に＜ ０１１＞方向
に延在する端辺を有する絶縁膜から成るマスクを形成す
る工程と、該マスクから表出する該基板面に前記第１の
屈折率より大きな第２の屈折率を有する第２の結晶層と
前記第２の屈折率より小さな屈折率を有する第３の結晶
層とを順次エピタキシャル成長させることにより少なく
とも該第２および第３の結晶層の端部に該マスク端辺に
平行な（１１１）面を表出させる工程と、該第３の結晶
層を少なくとも前記マスク端辺に平行な（１１，１）面
近傍において該マスク端辺に垂直方向に延在する部分を
有するメサストライプ状に加工する工程とを含むか、ま
たは、第１の屈折率を有し且つ（＋００）面を表出する
結晶層を備えた基板面に＜０１Ｄ方向に延在する第１の
部分と該第１の部分から延在する第２の部分を有する溝
を形成する工程と、該溝の第１の部分に直交する端辺を
有し且つ該端辺に関して該溝の第２の部分を含む側の領
域を選択的に表出する絶縁膜から成るマスクを該基板表
面に形成する工程と、該マスクから表出する該基板表面
に前記第１の屈折率より大きな第２の屈折率を有する第
２の結晶層と前記第２の屈折率より小さな屈折率を有す
る第３の結晶層を順次エピタキシャル成長させることに
より少なくとも該第２および第３の結晶層の端部に該マ
スク端辺に平行な（１１１）面を表出させる工程とを含
むかのいずれかにより該第２の結晶層をコア層とし且つ
該第１および第３の結晶層をクラッド層とし且つ前記マ
スクの端辺に平行な（１１１）面を反射面として有する
先導波路を形成することを特徴とする本発明に係る光導
波路の作製方法によって達成される。また。
本発明は、上記において、複数の前記第１の部分に対応
する各々の前記第２の部分か単一の第３の部分から分岐
するメサストライプ状に前記第３の結晶を加工するか、
または、複数の前記第１の部分に対応する各々の前記第
２の部分か単一の第３の部分から分岐するように前記溝
を形成するかのいずれかの方法、および、（１００）面
を表出する前記基板面にあらかじめ前記マスクを形成し
たのち、または、（１００）面を表出する前記基板面に
あらかじめ前記溝およびマスクを順次形成したのちに該
マスクから表出する該基板面に前記第１の結晶層を選択
的にエピタキシャル成長させるいずれかの方法を含む。
する各々の前記第２の部分か単一の第３の部分から分岐
するメサストライプ状に前記第３の結晶を加工するか、
または、複数の前記第１の部分に対応する各々の前記第
２の部分か単一の第３の部分から分岐するように前記溝
を形成するかのいずれかの方法、および、（１００）面
を表出する前記基板面にあらかじめ前記マスクを形成し
たのち、または、（１００）面を表出する前記基板面に
あらかじめ前記溝およびマスクを順次形成したのちに該
マスクから表出する該基板面に前記第１の結晶層を選択
的にエピタキシャル成長させるいずれかの方法を含む。
結晶成長の異方性にもとづいて形成される順メサ面ある
いは逆メサ面を反射面として利用する上記本発明により
。
いは逆メサ面を反射面として利用する上記本発明により
。
■結晶面に対するマスクの位置を決めるのみて。
光軸に対して特定の面方位を有しかつ平滑性および平坦
性かすぐれた反射面を備えた屈折率分布型の先導波路を
再現性よく形成できる。
性かすぐれた反射面を備えた屈折率分布型の先導波路を
再現性よく形成できる。
■一つの光導波路の端部に順メサ面または逆メサ面から
成る反射面の一方または双方を自己整合的に形成できる
。
成る反射面の一方または双方を自己整合的に形成できる
。
■端部に面方位の揃った反射面を有する複数の分岐部を
有する光導波路を形成できる。
有する光導波路を形成できる。
まず、第１図および第２図を参照して本発明の詳細な説
明する。
明する。
第１図（ａ）の平面図に示すように１例えばＩｎＰ結晶
から成る基板１の（１００）面上に、この面の一部を覆
う１例えばＳｉＯ□から成るマスク２を形成する。
から成る基板１の（１００）面上に、この面の一部を覆
う１例えばＳｉＯ□から成るマスク２を形成する。
マスク２は、〈０崎〉方向または〈Ｏｇ〉方向に延在す
る端辺３Ａを有する。この基板１面上に、同図（ｂ）の
断面図に示すように２例えばＩｎＧａＡｓＰから成るコ
ア層４とＩｎＰから成るクラッド層５をエピタキシャル
成長させると、マスク２から表出する基板１表面にのみ
、これらの層か選択的に成長する。そして、コア層４と
クラッド層５の端面には。
る端辺３Ａを有する。この基板１面上に、同図（ｂ）の
断面図に示すように２例えばＩｎＧａＡｓＰから成るコ
ア層４とＩｎＰから成るクラッド層５をエピタキシャル
成長させると、マスク２から表出する基板１表面にのみ
、これらの層か選択的に成長する。そして、コア層４と
クラッド層５の端面には。
順メサ面６が表出する。順メサ面６は、（１１１）面で
あって、マスク２の表面とのなす角θか１３６°である
。
あって、マスク２の表面とのなす角θか１３６°である
。
また、第２図（ａ）の平面図に示すように、基板ｌの（
１００）面上に、この面の一部を覆う、 ＜０１１＞
方向または〈０高〉方向に延在する端辺３Ｂを存するマ
スク２を形成し、マスク２から表出する基板１表面に、
同図（ｂ）の断面図に示すように、コア層４とクラッド
層５を選択的にエピタキシャル成長させると、コア層４
とクラッド層５の端面には。
１００）面上に、この面の一部を覆う、 ＜０１１＞
方向または〈０高〉方向に延在する端辺３Ｂを存するマ
スク２を形成し、マスク２から表出する基板１表面に、
同図（ｂ）の断面図に示すように、コア層４とクラッド
層５を選択的にエピタキシャル成長させると、コア層４
とクラッド層５の端面には。
逆メサ面９が表出する。逆メサ面９は、 （１１１）面
であって、マスク２の表面となす角θが５４６である。
であって、マスク２の表面となす角θが５４６である。
次いで、第１図または第２図における少なくともクラッ
ド層５を、少な（とも順メサ面６または逆メサ面９近傍
においては、端辺３Ａまたは３Ｂに垂直に延在するメサ
ストライプ状に加工する。この加工は、従来と同様に、
ＲＩＢＥ法を用いて行えはよい。
ド層５を、少な（とも順メサ面６または逆メサ面９近傍
においては、端辺３Ａまたは３Ｂに垂直に延在するメサ
ストライプ状に加工する。この加工は、従来と同様に、
ＲＩＢＥ法を用いて行えはよい。
上記のようにして、基板１およびクラッド層５から成る
光閉じ込め層とコア層４とから成る屈折率分布型の光導
波路か形成される。この光導波路の端部における順メサ
面６または逆メサ面９は。
光閉じ込め層とコア層４とから成る屈折率分布型の光導
波路か形成される。この光導波路の端部における順メサ
面６または逆メサ面９は。
エピタキシャル成長したままの平滑な結晶表面であり、
良好な反射面となる。また、その面方位はマスク２の端
辺３Ａまたは３Ｂの方向によって決められるので、高精
度でありかつ平坦性も良好である。
良好な反射面となる。また、その面方位はマスク２の端
辺３Ａまたは３Ｂの方向によって決められるので、高精
度でありかつ平坦性も良好である。
なお、上記のようにクラッド層５をメサストライプ状に
加工する代わりに、第３図（ａ）の斜視図に示すように
、基板１の（１００）面に、少なくともマスク２の〈０
崎〉方向または〈０交〉方向に延在する端辺３Ａ （ま
たは〈０１１〉方向またはく０高〉方向に延在する端辺
３Ｂ）の近傍においてこれら端辺に垂直に延在する溝１
１をあらかじめ形成しておき、この基板１面に、同図（
ｂ）の断面図に示すように、コア層４およびクラッド層
５をエピタキシャル成長させることによって、光導波路
を形成してもよい。この場合にも７マスク２の前記端辺
３Ａまたは３Ｂの方向により、コア層４およびクラッド
層５の端面が順メサ面６または逆メサ面９となることは
同様である。
加工する代わりに、第３図（ａ）の斜視図に示すように
、基板１の（１００）面に、少なくともマスク２の〈０
崎〉方向または〈０交〉方向に延在する端辺３Ａ （ま
たは〈０１１〉方向またはく０高〉方向に延在する端辺
３Ｂ）の近傍においてこれら端辺に垂直に延在する溝１
１をあらかじめ形成しておき、この基板１面に、同図（
ｂ）の断面図に示すように、コア層４およびクラッド層
５をエピタキシャル成長させることによって、光導波路
を形成してもよい。この場合にも７マスク２の前記端辺
３Ａまたは３Ｂの方向により、コア層４およびクラッド
層５の端面が順メサ面６または逆メサ面９となることは
同様である。
上記屈折率分布型の光導波路中を進行した光７は、第１
図の順メサ面６によれば基板１側に反射され、また、第
２図の逆メサ面９によればクラッド層５側に反射される
。したかって９例えば基板１の裏面またはクラッド層５
上に形成されたＰＡＮダイオード等の受光素子に光７を
入射できる。
図の順メサ面６によれば基板１側に反射され、また、第
２図の逆メサ面９によればクラッド層５側に反射される
。したかって９例えば基板１の裏面またはクラッド層５
上に形成されたＰＡＮダイオード等の受光素子に光７を
入射できる。
第４図は本発明の第１の実施例を説明するための要部断
面図であって９例えばＦｅ （鉄）をドープした絶縁性
のＩｎＰ結晶から成る基板１０の（１００）面に、〈０
崎〉方向または〈０襲〉方向に延在する端辺３Ａを有す
る９例えば厚さ１００〜２０００人のＳｉＯ□膜から成
るマスク２を形成する。
面図であって９例えばＦｅ （鉄）をドープした絶縁性
のＩｎＰ結晶から成る基板１０の（１００）面に、〈０
崎〉方向または〈０襲〉方向に延在する端辺３Ａを有す
る９例えば厚さ１００〜２０００人のＳｉＯ□膜から成
るマスク２を形成する。
次いで、基板ｌＯ上に９例えばＭＯＶＰＥ（有機金属気
相成長）法を用いて、アンドープＩｎＰから成る厚さ約
１μｍの下部クラッド層１２をエピタキシャル成長させ
たのち、下部クラッド層１２上に１例えば厚さ１３９４
人のＩｎＰ層とバンドギャップ波長（λ１）が１．１３
μｍである厚さ４７人のＩｎＧａＡｓＰ層とを２５層ず
つ積層して成る多重量子井戸構造のコア層１４゜および
、アンドープＩｎＰから成る厚さ約６．５μｍの上部ク
ラッド層１５を順次エピタキシャル成長させる。下部ク
ラッド層１２．コア層１４および上部クラッド層１５の
端面は、（１１１）面から成る順メサ面１６となる。そ
して、上部クラッド層１５を、マスク２の端辺３Ａに垂
直に延在する端部を存するメサストライプに加工して屈
折率分布型の光導波路か形成される。
相成長）法を用いて、アンドープＩｎＰから成る厚さ約
１μｍの下部クラッド層１２をエピタキシャル成長させ
たのち、下部クラッド層１２上に１例えば厚さ１３９４
人のＩｎＰ層とバンドギャップ波長（λ１）が１．１３
μｍである厚さ４７人のＩｎＧａＡｓＰ層とを２５層ず
つ積層して成る多重量子井戸構造のコア層１４゜および
、アンドープＩｎＰから成る厚さ約６．５μｍの上部ク
ラッド層１５を順次エピタキシャル成長させる。下部ク
ラッド層１２．コア層１４および上部クラッド層１５の
端面は、（１１１）面から成る順メサ面１６となる。そ
して、上部クラッド層１５を、マスク２の端辺３Ａに垂
直に延在する端部を存するメサストライプに加工して屈
折率分布型の光導波路か形成される。
第５図は本発明の第２の実施例を説明するための要部断
面図であって２例えばＦｅ （鉄）をドープした絶縁性
のＩｎＰ結晶から成る基板１０の（１００）面に、
＜０１１＞方向または〈０高〉方向に延在する端辺３Ｂ
を有する９例えば厚さ１００〜２０００人のＳｉＯ□膜
から成るマスク２を形成する。
面図であって２例えばＦｅ （鉄）をドープした絶縁性
のＩｎＰ結晶から成る基板１０の（１００）面に、
＜０１１＞方向または〈０高〉方向に延在する端辺３Ｂ
を有する９例えば厚さ１００〜２０００人のＳｉＯ□膜
から成るマスク２を形成する。
次いて、基板２０上に９例えばＬＰＥ（液相成長）法を
用いて、アンドープＩｎＰから成る厚さ約１μｍの下部
クラッド層２２とバンドギャップ波長（λ、）か１．０
〜１．１μｍである厚さ約３μｍのコア層２４とアンド
ープＩｎＰから成る厚さ約５μｍの上部クラッド層２５
とを順次エピタキシャル成長させる。
用いて、アンドープＩｎＰから成る厚さ約１μｍの下部
クラッド層２２とバンドギャップ波長（λ、）か１．０
〜１．１μｍである厚さ約３μｍのコア層２４とアンド
ープＩｎＰから成る厚さ約５μｍの上部クラッド層２５
とを順次エピタキシャル成長させる。
下部クラッド層２２．コア層２４および下部クラッド層
２２の端面は、（１１１）面から成る順メサ面２６とな
る。
２２の端面は、（１１１）面から成る順メサ面２６とな
る。
そして、上部クラッド層２５を、端辺３に垂直に延在す
る端部を有するメサストライプに加工して屈折率分布型
の光導波路か形成される。
る端部を有するメサストライプに加工して屈折率分布型
の光導波路か形成される。
なお、上記第１の実施例において、マスク２の端辺を＜
０１１＞方向または〈０高〉方向に延在させた場合には
、下部クラッド１２層ないし上部クラッド層１５の端面
が（１１１）面から成る逆メサ面となり、一方、上記第
２の実施例において、マスク２の端辺を〈０崎〉方向ま
たはく０嬰〉方向に延在させた場合には、下部クラッド
２２層ないし上部クラッド層２５の端面か（１１１）面
から成る順メサ面となることは言うまでもない。また、
上記上部クラッド層１５または２５までのエピタキシャ
ル成長か終了したのちには、マスク２を除去して差支え
ない。
０１１＞方向または〈０高〉方向に延在させた場合には
、下部クラッド１２層ないし上部クラッド層１５の端面
が（１１１）面から成る逆メサ面となり、一方、上記第
２の実施例において、マスク２の端辺を〈０崎〉方向ま
たはく０嬰〉方向に延在させた場合には、下部クラッド
２２層ないし上部クラッド層２５の端面か（１１１）面
から成る順メサ面となることは言うまでもない。また、
上記上部クラッド層１５または２５までのエピタキシャ
ル成長か終了したのちには、マスク２を除去して差支え
ない。
５１０２から成るマスク２は、ＨＦ（弗酸）によりエツ
チングすれば容易に除去できる。
チングすれば容易に除去できる。
第６図は本発明の第３の実施例を説明する図であって、
同図（ａ）に示すように、〈０崎〉方向または〈０交〉
方向に延在する端辺３Ａを有するマスク２Ａと＜０１１
＞方向または〈０高〉方向に延在する端辺３Ｂを存する
マスク２Ｂとを基板１の（１００）面に設け、これらマ
スク２Ａおよび２Ｂから表出する基板１表面に、前記実
施例と同様にして下部クラッド層、コア層、上部クラッ
ド層を選択的にエピタキシャル成長させる。そして、同
図（ｂ）に示すように。
同図（ａ）に示すように、〈０崎〉方向または〈０交〉
方向に延在する端辺３Ａを有するマスク２Ａと＜０１１
＞方向または〈０高〉方向に延在する端辺３Ｂを存する
マスク２Ｂとを基板１の（１００）面に設け、これらマ
スク２Ａおよび２Ｂから表出する基板１表面に、前記実
施例と同様にして下部クラッド層、コア層、上部クラッ
ド層を選択的にエピタキシャル成長させる。そして、同
図（ｂ）に示すように。
前記上部クラッド層を、一方の端部か端辺３Ａに垂直で
あり、他方の端部か端辺３Ｂに垂直である湾曲したメサ
ストライプ５０に加工する。この加工は。
あり、他方の端部か端辺３Ｂに垂直である湾曲したメサ
ストライプ５０に加工する。この加工は。
レジストマスクを用いてＲＩＢＥ法により行えばよい。
この場合、一般に、同図（ｂｌにおけるＸ−Ｘ断面を示
す同図（Ｃ）のように、メサストライプ５０直下の領域
以外におけるコア層４上に、厚さ約０．１〜０．２μｍ
の上部クラッド層５か残るようにする。なお。
す同図（Ｃ）のように、メサストライプ５０直下の領域
以外におけるコア層４上に、厚さ約０．１〜０．２μｍ
の上部クラッド層５か残るようにする。なお。
マスク２Ａと２Ｂとは単一のマスクの部分であってよい
ことは言うまでもない。同図（Ｃ）における符号８は下
部クラッド層である。
ことは言うまでもない。同図（Ｃ）における符号８は下
部クラッド層である。
同図（ｄ）および（ｅ）は、同図（ｂ）におけるＹ−Ｙ
断面およびＺ−Ｚ断面を示す。図示のように、マスク２
Ａの端辺３Ａに接する端面には、 （１１１）面から成
る順メサ面６か、一方、マスク２Ｂの端辺３Ｂに接する
端面には、 （１１１）面から成る逆メサ面９か形成さ
れている。
断面およびＺ−Ｚ断面を示す。図示のように、マスク２
Ａの端辺３Ａに接する端面には、 （１１１）面から成
る順メサ面６か、一方、マスク２Ｂの端辺３Ｂに接する
端面には、 （１１１）面から成る逆メサ面９か形成さ
れている。
このように、一方の端面か順メサ面てあり、他方の端面
が逆メサ面である屈折率分布型の光導波路か形成される
。このような光導波路を用いることにより、同図げ）に
示すように、先導波路（ＷＧ）に対する入射する光７の
光路を平行移動して射出させることかできる。
が逆メサ面である屈折率分布型の光導波路か形成される
。このような光導波路を用いることにより、同図げ）に
示すように、先導波路（ＷＧ）に対する入射する光７の
光路を平行移動して射出させることかできる。
第７図は本発明の第４の実施例を説明するための図であ
って、基板１の（１００）面の両側端に９例えば〈０崎
〉方向または〈０交〉方向に延在する端辺３Ａおよび３
Ｂを有するマスク２をそれぞれ設け。
って、基板１の（１００）面の両側端に９例えば〈０崎
〉方向または〈０交〉方向に延在する端辺３Ａおよび３
Ｂを有するマスク２をそれぞれ設け。
これらマスク２から表出する基板１表面に、前記実施例
と同様にして、下部クラッド層、コア層。
と同様にして、下部クラッド層、コア層。
上部クラッド層を選択的にエピタキシャル成長させる。
そして、前記上部クラッド層を１例えば端辺３Ａに垂直
に延在する複数の端部５ａと端辺３Ｂに垂直に延在する
端部５ｂとを有するメサストライプ５１に加工して、屈
折率分布型の先導波路を形成する。
に延在する複数の端部５ａと端辺３Ｂに垂直に延在する
端部５ｂとを有するメサストライプ５１に加工して、屈
折率分布型の先導波路を形成する。
この先導波路における端部５ａおよび５ｂは、すへて順
メサ面から成る反射面を有する。マスク２の端辺３Ａお
よび３Ｂの延在方向を変えれば、端部５ａおよび５ｂの
すべてを逆メサ面から成る反射面とすることができるこ
とは言うまてもない。
メサ面から成る反射面を有する。マスク２の端辺３Ａお
よび３Ｂの延在方向を変えれば、端部５ａおよび５ｂの
すべてを逆メサ面から成る反射面とすることができるこ
とは言うまてもない。
第８図は本発明の第５の実施例を説明する図であって、
基板Ｉの（１００）面に、〈Ｏ崎〉方向または〈０交〉
方向に延在する端辺３Ａを有するマスク２Ａと、 ＜
０１１＞方向または〈０高〉方向に延在する端辺３Ｂを
有するマスク２Ｂとを設け、これらマスク２Ａおよび２
Ｂから表出する基板１表面に、前記実施例と同様にして
、下部クラッド層、コア層、上部クラッド層を選択的に
エピタキシャル成長させる。そして、前記上部クラッド
層を２例えば端辺３Ａに垂直に延在する複数の端部５ａ
と、端辺３Ｂに垂直に延在する単一の端部５ｂとを存す
るメサストライプ５２に加工して、屈折率分布型の先導
波路を形成する。この先導波路における端部５ａは順メ
サ面から成る反射面となり、端部５ｂは逆メサ面から成
る反射面となる。マスク２Ａおよび２Ｂの方向を変えれ
ば、端部５ａを逆メサ面から成る反射面とし、端部５ｂ
を順メサ面から成る反射面とすることができることは言
うまでもない。
基板Ｉの（１００）面に、〈Ｏ崎〉方向または〈０交〉
方向に延在する端辺３Ａを有するマスク２Ａと、 ＜
０１１＞方向または〈０高〉方向に延在する端辺３Ｂを
有するマスク２Ｂとを設け、これらマスク２Ａおよび２
Ｂから表出する基板１表面に、前記実施例と同様にして
、下部クラッド層、コア層、上部クラッド層を選択的に
エピタキシャル成長させる。そして、前記上部クラッド
層を２例えば端辺３Ａに垂直に延在する複数の端部５ａ
と、端辺３Ｂに垂直に延在する単一の端部５ｂとを存す
るメサストライプ５２に加工して、屈折率分布型の先導
波路を形成する。この先導波路における端部５ａは順メ
サ面から成る反射面となり、端部５ｂは逆メサ面から成
る反射面となる。マスク２Ａおよび２Ｂの方向を変えれ
ば、端部５ａを逆メサ面から成る反射面とし、端部５ｂ
を順メサ面から成る反射面とすることができることは言
うまでもない。
上記第４および第５の実施例による屈折率分布型の光導
波路は、単一の端部側の反射面に入射した光を分配して
、複数の端部側の反射面から射出させることかでき、光
バスとして使用可能である。
波路は、単一の端部側の反射面に入射した光を分配して
、複数の端部側の反射面から射出させることかでき、光
バスとして使用可能である。
なお、上記各々の実施例に、第３図を参照して説明した
方法を適用することにより、上部クラッド層の加工を行
わずに、同様の湾曲した屈折率分布型の光導波路、ある
いは、単一の端部から分岐した複数の端部を存する屈折
率分布型の先導波路を形成することも可能である。この
場合には、上記メサストライプ５０．５１または５２に
相当する形状の溝を基板の（１００）面に設け、かつ、
上記端部の数と光の入射方向および射出方向に応して順
２ノサ面から成る反射面または逆メサ面から成る反射面
か形成されるようにマスクの端辺の方向を設定する。
方法を適用することにより、上部クラッド層の加工を行
わずに、同様の湾曲した屈折率分布型の光導波路、ある
いは、単一の端部から分岐した複数の端部を存する屈折
率分布型の先導波路を形成することも可能である。この
場合には、上記メサストライプ５０．５１または５２に
相当する形状の溝を基板の（１００）面に設け、かつ、
上記端部の数と光の入射方向および射出方向に応して順
２ノサ面から成る反射面または逆メサ面から成る反射面
か形成されるようにマスクの端辺の方向を設定する。
本発明によれば、光を基板側または上部クラ７・ト層側
に反射する平滑性かつ平坦性か良好な反射面を端部に有
する屈折率分布型の先導波路を再現性よく作製すること
か可能となる。また、単一の端部と、これから分岐した
複数の端部とから成る先導波路におけるこれら端部にも
上記反射面を容易に形成できる。その結果、光導波路と
受光素子または発光素子との光結合方式の設計の自由度
か高くなり、 ０ＢＩＣやその応用技術の進展に寄与す
る効果かある。
に反射する平滑性かつ平坦性か良好な反射面を端部に有
する屈折率分布型の先導波路を再現性よく作製すること
か可能となる。また、単一の端部と、これから分岐した
複数の端部とから成る先導波路におけるこれら端部にも
上記反射面を容易に形成できる。その結果、光導波路と
受光素子または発光素子との光結合方式の設計の自由度
か高くなり、 ０ＢＩＣやその応用技術の進展に寄与す
る効果かある。
第１図乃至第３図は本発明の原理説明図。
第４図乃至第８図は本発明の詳細な説明図である。
図において。
ＩとＩＯと２０は基板、 ２と２Ａと２Ｂはマスク。
３Ａと３Ｂは端辺、 ４と１４と２４はコア層。
５はクラッド層、 ５ａと５ｂは端部。
６と１６は順メサ面、 ７は光。
９と２９は逆メサ面、 １１は溝。
８と１２と２２は下部クラッド層。
１５と２５は上部クラッド層。
５０と５１と５２はメサストライプ
である。
く０１１ンＩＴ：ｌず
＜ｏｉｉン力酬
（す） （α）杢〃
Ｐ日「しつ２斤ｉ丁里言９ＬＢ月口（Ｍ／）２）第 ２
口 （α） 〔し〕 第 ３ 同 第４厘 ？Ｌ発日月靜勿！仔Ｉｔ （’ｔ／）２）′射 ５ ロ
Ｐ日「しつ２斤ｉ丁里言９ＬＢ月口（Ｍ／）２）第 ２
口 （α） 〔し〕 第 ３ 同 第４厘 ？Ｌ発日月靜勿！仔Ｉｔ （’ｔ／）２）′射 ５ ロ
Claims (5)
- （１）第１の屈折率を有し且つ（１００）面を表出する
第１の結晶層を備えた基板面に〈０１１〉方向に延在す
る端辺を有する絶縁膜から成るマスクを形成する工程と
、 該マスクから表出する該基板面に前記第１の屈折率より
大きな第２の屈折率を有する第２の結晶層と前記第２の
屈折率より小さな屈折率を有する第３の結晶層とを順次
エピタキシャル成長させることにより該第２および第３
の結晶層の端部に該マスク端辺に平行な（１１１）面を
表出させる工程と、該第３の結晶層を少なくとも前記マ
スク端辺に平行な（１１１）面近傍において該マスク端
辺に垂直方向に延在する第１の部分と該第１の部分から
延在する第２の部分を有するメサストライプ状に加工す
る工程 とを含むことにより該第２の結晶層をコア層とし且つ該
第１および第３の結晶層をクラッド層とし且つ前記マス
クの端辺に平行な（１１１）面を反射面として有する光
導波路を形成することを特徴とする光導波路の作製方法
。 - （２）複数の前記第１の部分が単一の前記第２の部分か
ら分岐するメサストライプ状に前記第３の結晶を加工す
ることを特徴とする請求項１記載の光導波路の作製方法
。 - （３）第１の屈折率を有し且つ（１００）面を表出する
第１の結晶層を備えた基板面に〈０１１〉方向に延在す
る第１の部分と該第１の部分から延在する第２の部分と
を有する溝を形成する工程と、 該溝の前記第１の部分に直交する端辺を有し且つ該端辺
に関して該溝の前記第２の部分を含む側の領域を選択的
に表出する絶縁膜から成るマスクを該基板表面に形成す
る工程と、 該マスクから表出する領域の該基板表面に前記第１の屈
折率より大きな第２の屈折率を有する第２の結晶層と前
記第２の屈折率より小さな屈折率を有する第３の結晶層
を順次エピタキシャル成長させることにより該第２およ
び第３の結晶層の端部に該マスク端辺に平行な（１１１
）面を表出させる工程 とを含むことにより該第２の結晶層をコア層とし且つ該
第１および第３の結晶層をクラッド層とし且つ前記マス
クの端辺に平行な（１１１）面を反射面として有する光
導波路を形成することを特徴とする光導波路の作製方法
。 - （４）複数の前記第１の部分に対応する各々の前記第２
の部分が単一の第３の部分から分岐するように前記溝を
形成することを特徴とする請求項３記載の光導波路の作
製方法。 - （５）（１００）面を表出する前記基板面にあらかじめ
前記マスクを形成したのち、または、（１００）面を表
出する前記基板面にあらかじめ前記溝およびマスクを順
次形成したのちに該マスクから表出する該基板面に前記
第１の結晶層を選択的にエピタキシャル成長させること
を特徴とする請求項１または３記載の光導波路の作製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31066690A JPH04181204A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光導波路の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31066690A JPH04181204A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光導波路の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181204A true JPH04181204A (ja) | 1992-06-29 |
Family
ID=18007998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31066690A Pending JPH04181204A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光導波路の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04181204A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0908747A1 (en) * | 1997-09-17 | 1999-04-14 | Lucent Technologies Inc. | Integrated optical circuit having planar waveguide turning mirrors |
| JP2005250118A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Hitachi Cable Ltd | 波長多重光送信モジュール |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP31066690A patent/JPH04181204A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0908747A1 (en) * | 1997-09-17 | 1999-04-14 | Lucent Technologies Inc. | Integrated optical circuit having planar waveguide turning mirrors |
| JP2005250118A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Hitachi Cable Ltd | 波長多重光送信モジュール |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2618875B2 (ja) | 導波路 | |
| US5640474A (en) | Easily manufacturable optical self-imaging waveguide | |
| JPH04243216A (ja) | 光導波路の製造方法ならびに光集積素子及びその製造方法 | |
| JPH02195309A (ja) | 光結合素子 | |
| JP3084416B2 (ja) | 光結合デバイスの製造方法 | |
| JP2004170764A (ja) | 半導体光導波路装置 | |
| EP0525606B1 (en) | Waveguide fabrication by electron beam irradiation of silica | |
| JP2752851B2 (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPH04181204A (ja) | 光導波路の作製方法 | |
| JP4146788B2 (ja) | 光導波路接続モジュールおよびその導波路作製方法 | |
| US7593610B2 (en) | Multi-mode optical coherence device and fabrication method thereof | |
| JP3016000B2 (ja) | 二重マスキングを用いて集積光導波管構造を形成するための方法及びそのマスクパターン対 | |
| GB2306694A (en) | Strip-loaded planar optical waveguide | |
| JP2603924B2 (ja) | 導波路型分岐路の製造方法 | |
| JP2001185805A (ja) | 光半導体装置 | |
| JPS63311212A (ja) | 光導波路装置と、光導波路の実装方法 | |
| JPH0660966B2 (ja) | 光デバイスの製造方法 | |
| JP2605650B2 (ja) | 光アイソレータ | |
| EP0390077A2 (en) | Laser diode and method for fabricating of the same | |
| JP3368607B2 (ja) | 分布帰還型半導体レーザ | |
| JP2830233B2 (ja) | リブ形分岐光導波路 | |
| JP2000049102A (ja) | 半導体光集積素子及びそれを用いた光通信用モジュール並びに光通信システムとその製造方法 | |
| JPH06232499A (ja) | 分布帰還型半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPS61246705A (ja) | 分岐、結合部分を有する３次元光導波路装置 | |
| JPH04369269A (ja) | 光集積回路の製造方法 |